一种钻井液用降滤失剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钻井液用降滤失剂及其制备方法和应用，本发明专利技术的降滤失剂中各组分原料按重量份的配比为：淀粉25‑30、四氢呋喃3‑5、马来酸酐0.25‑0.5、丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷20‑30、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸5‑15、二甲基亚砜0.3‑0.5、N‑苄基‑3‑吡咯烷酮5‑10、过硫酸铵5‑10、亚硫酸氢钠5‑10、烷基甜菜碱10‑20以及水100重量份。本发明专利技术的降滤失剂在无土相高密度钻井液体系中起到较好的降低滤失量的作用，较好的抗盐抗钙性能，抗污染能力较强；降低滤失量效果显著，抗温抗盐效果好，对固相有良好的悬浮作用；在钻井液体系中增粘幅度适中，更好的满足现场应用要求。

A filtrate reducer for drilling fluid and its preparation and Application

The invention discloses a filtrate reducer for drilling fluid and its preparation method and application. The proportion of each component raw material in the filtrate reducer according to weight is starch 25 30, tetrahydrofuran 3 5, maleic anhydride 0.25 0.5, acrylamide propyltrimethoxysilane 20 30, 2 acrylamide 2 methylpropionic acid 5 15. Dimethyl sulfoxide 0.3 0.5, N benzyl 3 pyrrolidone 5 10, ammonium persulfate 5 10, sodium bisulfite 5 10, alkyl betaine 10 20 and water 100 parts by weight. The filtrate reducer of the present invention plays a better role in reducing filtrate loss in high density drilling fluid system without soil phase, has better salt and calcium resistance and strong pollution resistance, has remarkable effect in reducing filtrate loss, good temperature and salt resistance, and has good suspension effect on solid phase, and has moderate and better viscosity increasing range in drilling fluid system. It meets the requirements of field application.

【技术实现步骤摘要】
一种钻井液用降滤失剂及其制备方法和应用
本专利技术属于油气田井下作业
，特别涉及一种降滤失剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种钻井液用降滤失剂及其制备方法和应用。
技术介绍
在钻井过程中，由于压差的作用，钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地层中，造成钻井液失水。随着水分进入地层，钻井液中粘土颗粒便附着在井壁上形成“滤饼”，形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多，所以它一方面阻止了钻井液的进一步失水，一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中，滤失的水分过多，滤饼过厚，细粘土颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井，并对地层造成伤害。钻井液降滤失剂(Filtratereducerfordrillingfluid，fluidlossreducers)又称降失水剂，是用来减少钻井液的液相滤失量或液相向地层渗漏的损失量的外加剂。按化学成分分类，降滤失剂可分为矿物类，天然有机物及其改性物类(如褐煤碱液、预胶化或改性淀粉)、合成有机物类(如竣甲基纤维素及聚丙烯酸盐类)等。目前现场使用的降滤失剂种类繁多，大部分用于180℃以下的环境，当处于200℃以上环境时，降滤失效果明显下降，为保证钻井液的降滤失效果，必须增加油田化学品的用量，但加入量过多，不但增加了经济成本，而且钻井液的流变性能也会发生很大变化，使钻井工作不能正常进行。另外，抗盐抗钙能力普遍较差，有一些降滤失剂达到了抗温的要求，但在饱和NaCl溶液中泥浆失水量却超过了40ml。此外，还存在由于土相造成的粘度的失控，堵塞、污染油气储层等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种钻井液用降滤失剂及其制备方法和应用，本专利技术的降滤失剂在无土相高密度钻井液体系中起到了较好的降低滤失量的作用，较好的抗盐抗钙性能，抗污染能力较强；另外，本专利技术的降滤失剂在无土相高密度饱和盐水钻井液中降低滤失量效果显著，抗温抗盐效果好，而且对固相有良好的悬浮作用；同时，通过合理调整该降滤失剂中各组分的配比，使该降滤失剂在钻井液体系中增粘幅度适中，更好的满足现场应用要求。为此，本专利技术技术方案如下：第一方面，本专利技术提供一种钻井液用降滤失剂的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：(1)将水、淀粉、四氢呋喃和马来酸酐加至反应釜中搅拌，调节pH至碱性，升温并保持；(2)继续向反应釜中加入丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基亚砜和N-苄基-3-吡咯烷酮，然后在氮气氛围保护下加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠和烷基甜菜碱，升温并搅拌；(3)冷却至室温，剪切造粒，烘干粉碎，得钻井液用降滤失剂；其中，各组分原料按重量份的配比为：淀粉：25-30四氢呋喃：3-5马来酸酐：0.25-0.5丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷：20-302-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：5-15二甲基亚砜：0.3-0.5N-苄基-3-吡咯烷酮：5-10过硫酸铵：5-10亚硫酸氢钠：5-10烷基甜菜碱：10-20水：100。其中，淀粉的重量份可以是25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5或30及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。四氢呋喃的重量份可以是3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。马来酸酐的重量份可以是0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49或0.5及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷的重量份可以是20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5或30及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的重量份可以是5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或15及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。二甲基亚砜的重量份可以是0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49或0.5及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。N-苄基-3-吡咯烷酮的重量份可以是5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。过硫酸铵的重量份可以是5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。亚硫酸氢钠的重量份可以是5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。烷基甜菜碱的重量份可以是5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5或20及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。优选地，步骤(1)中，调节pH至7-10，例如可以是7、7.2、7.4、7.6、7.8、8.0、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6、9.8或10及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述。优选地，升温至50-70℃，例如可以是50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃或70℃及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述，优选为55-65℃；优选地，升温并保持2-4h，例如可以是2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h、3h、3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h或4h及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述，优选为2.5-3.5h。优选地，步骤(2)中，先通入氮气0.5-1.5h，例如可以是0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h或1.5h及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述，然后加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠和烷基甜菜碱，优选为1-1.5h；优选地，升温至60-80℃并搅拌，例如可以是60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃及所述范围内的所有取值，由于篇幅的限制不再赘述，优选为65-75℃；优选地，搅拌速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)将水、淀粉、四氢呋喃和马来酸酐加至反应釜中搅拌，调节pH至碱性，升温并保持；(2)继续向反应釜中加入丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、二甲基亚砜和N‑苄基‑3‑吡咯烷酮，然后在氮气氛围保护下加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠和烷基甜菜碱，升温并搅拌；(3)冷却至室温，剪切造粒，烘干粉碎，得钻井液用降滤失剂；其中，各组分原料按重量份的配比为：淀粉：25‑30四氢呋喃：3‑5马来酸酐：0.25‑0.5丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷：20‑302‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸：5‑15二甲基亚砜：0.3‑0.5N‑苄基‑3‑吡咯烷酮：5‑10过硫酸铵：5‑10亚硫酸氢钠：5‑10烷基甜菜碱：10‑20水：100。

【技术特征摘要】
1.一种钻井液用降滤失剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)将水、淀粉、四氢呋喃和马来酸酐加至反应釜中搅拌，调节pH至碱性，升温并保持；(2)继续向反应釜中加入丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、二甲基亚砜和N-苄基-3-吡咯烷酮，然后在氮气氛围保护下加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠和烷基甜菜碱，升温并搅拌；(3)冷却至室温，剪切造粒，烘干粉碎，得钻井液用降滤失剂；其中，各组分原料按重量份的配比为：淀粉：25-30四氢呋喃：3-5马来酸酐：0.25-0.5丙烯酰胺丙基三甲氧基硅烷：20-302-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸：5-15二甲基亚砜：0.3-0.5N-苄基-3-吡咯烷酮：5-10过硫酸铵：5-10亚硫酸氢钠：5-10烷基甜菜碱：10-20水：100。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，调节pH至7-10；优选地，升温至50-70℃，优选为55-65℃；优选地，升温并保持2-4h，优选为2.5-3.5h。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，先通入氮气0.5-1.5h，然后加入过硫酸铵、亚硫酸氢钠和烷基甜菜碱，优选为1-1.5h；优选地，升温至60-80℃并搅拌，优选为65-75℃；优选地，搅拌速度为800-1200r/min并持续5-7h。4.根据权利要求1-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，
申请(专利权)人：张建华，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23